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学院： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 安徽农业大学20112012学年第二学期自动化仪表与过程控制试卷 (A卷)考试形式:闭卷笔试，2小时，满分100分适用专业:09电气题 号一二三四五总 分得 分得分评阅人一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)(注意：第一大题答案请写入下面的答题卡中)题号12345678910答案BACAAACABB1、 控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做( B )A、 负反馈 B、正反馈 C、前馈2、 某测温仪表范围为2001000，根据工艺要求，温度指示值不允许超过6，则应选仪表的精度等级为( A )A、0.5级 B、1.0级 C、1.5级3、 常见的自动控制系统是一个( C )系统。A、开环控制 B、前馈控制 C、反馈控制4、 积分作用可用来( A )A、消除余差 B、克服纯滞后 C、克服容量滞后5、 下列表达式中，表示比例积分调节规律的是( A )A、B、C、6、 压力表的测量使用范围一般为其量程的( A )处。A、1/32/3 B、1/37、 常见的调节阀按其工作方式分有气动、电动和液动，其中加工、安装和维护工作量大，但动力强劲，常用于航空航天、矿山机械的是 ( C )A、电动调节阀 B、气动调节阀 C、液动调节阀8、 如图所示直通双座阀，下列表述正确的是( A )A、适于大压差场合 B、不适于大管径场合 C、泄漏量较小9、 对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的63.2所需的时间，就是( B )A、放大倍数 B、时间常数 C、纯滞后时间10、有些工艺对象不允许长时间施加较大幅度的扰动，在实验法建立其数学模型时应采用( B )A、阶跃响应曲线法 B、方波响应曲线法 C、最小二乘法得分评阅人二、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)( )1、工业过程控制系统大部分是随动系统。( )2、被调参数为温度的对象，时间常数和滞后都比较小。( )3、用电子电位差计测热电偶温度，若冷端温度下降3，热端温度升高3，则示值约升高6。( )4、测量液体管道静压时，应选择在管道中间偏下方45度取压。( )5、零点迁移的实质是测量范围的平移，它并不改变仪表的量程。得分评阅人三、填空题(共10小题，每题2分，共20分)1、 自动调节系统方块图中，给定值SV，测量值 PV，偏差DV之间的关系是 DV=SV-PV 。2、 弹性式式压力计是根据弹性元件的 变形 和所受压力成比例的原理工作的。3、 DDZ-型调节仪表现场传输信号为 420mA 电流、15V电压的ADC。4、 DDZ和QDZ分别表示电动单元组合仪表和 气动单元组合 仪表。5、 调节阀的流量特性是指被调介质流过阀门的相对流量与阀门的 相对开度 之间的关系。6、 选择串级调节系统的 副参数 应使主要干扰包括在副回路内。7、 实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。8、 根据检测误差出现的规律性，可以将误差分为 系统误差 、随机误差和疏忽误差。9、 比例度 就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比，用百分数表示。10、被控过程的数学模型建模方法有机理演绎法、 试验辨识法 和混合法。得分评阅人四、计算分析题(共5小题，每题8分，共40分)1、 DDZ-型PID基型调节器输入电路如图所示，试求V01。解：反相输入端“虚断” ：（2分）同相输入端“虚断”： （2分）由“虚短” 可知：（2分）所以V01 = 2(Vi VS) （2分） 注：若包括VB，V01 = 2(Vi VS)+ VB不扣分2、 室温20，采用K型热电偶测量某物体温度。与其相配的显示仪表无冷端补偿功能。测量电路如图所示，当仪表指示为100时，求被测物体的温度T (已知：E(20,0)=0.798mV, E(80,0)=3.266mV, E(100,0)=4.095mV, E(110,0)=4.508mV, E(120,0)=4.919mV)。4.095+0.798=4.893mV（2分）4.919-4.508=0.411mV4.893-4.508=0.385mV0.385/0.411=0.9367（4分）1100.936710119（2分）3、 如图所示容积式流量计，试简述其工作原理流体通过“计量空间”时，在它的进出口之间产生一定的压力差，其转动部分在此压力差作用下将产生旋转，并将流体由入口排向出口。（2分）在这个过程中，流体一次次地充满“计量空间”，又一次次地被送往出口。（2分）对已定的流量计而言，该“计量空间”的体积是确定的，只要测得转子的转动次数，就可以得到被测流体体积的累积值。（4分）4、 如图所示，用差压变送器测闭口容器液位，已知h1=50cm，h2=200cm，h3=140cm，被测介质密度=0.85g/cm3，负压管内隔离液为水，求：(1) 变送器量程；(2) 是否需要迁移？迁移量为多少？答：1、仪表量程(3分)2、需要负迁移，迁移量为26.6kPa(5分)5、 某换热器出口温度控制系统控制阀开度脉冲响应实验数据如下，矩形脉冲的幅度为2t/h，脉冲宽度为10min，试转换为阶跃响应，如果用具有时滞的一阶惯性环节近似，确定其参数，写出其传函。解：矩形脉冲可看成两个相反方向的阶跃作用的代数和，因此（4分）可用一阶惯性纯滞后环节，利用两点法，取A(15,44)和B(30,80.9)两点进行计算：可知其传函为：（4分）得分评阅人五、综合题(10分)如图所示换热器，用蒸汽将进入其中的冷水加热到一定温度。生产工艺要求热水温度维持在一定范围(-1T1)，试设计一个简单的温度控制系统，并指出调节器类型。答：1、被控参数：热水的温度（2分）2、控制参数：热蒸汽的流量(蒸汽管道上的阀门开度) （2分）3、测温元件及其变送器的选择：选取热电阻，并配上相应温度变送器（2分）4、调节阀的选择：根据实际生产需要与安全角度考虑，选择气开阀；（2分）调节器选PID或PD类型的调节器，由于调节阀为气开式(无信号时关闭)，故KV为正，当被控过程输入的蒸汽增加时，水温升高，故为K0正，正作用过程，测量变送Km为正，为使整个系统中各环节静态放大系数乘积为正，调节器Kc应为正，所以选用反作用调节器。（2分）
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